A Internet das Coisas (IoT) conecta objetos com o mundo virtual. Dispositivos e máquinas inteligentes são conectados entre si e digitalmente à Internet. Eles coletam informações relevantes sobre o ambiente local, analisam e vinculam, e com base nessas informações executam tarefas.

Isso só é possível graças a interação de componentes conectados, como microcontroladores, sensores e atuadores. A Infineon oferece soluções de IoT personalizadas para cada um desses segmentos, por exemplo, para indústria e fabricante de dispositivos:

• Sense: Os sensores coletam diversas informações do ambiente, que são convertidas em dados digitais

• Compute: Esses dados são processados por microcontroladores e os sinais de controle são gerados com base nos resultados

• Actuate: Os sinais de controle são reconhecidos pelos atuadores, que os convertem em ações

• Connect: Os componentes de conectividade conectam dispositivos IoT entre si e aos sistemas em nuvem

• Secure: Os componentes para segurança protegem e asseguram dados de acessos não autorizados

Quais são os benefícios e as áreas de aplicações do IoT?

Dispositivos inteligentes podem tornar nossa vida cotidiana mais conveniente e melhorar os processos de produção economizando tempo e custos, economizando eletricidade e energia através de uma maior eficiência (e protegendo o meio ambiente ao mesmo tempo). Queremos mostrar cinco exemplos de diferentes áreas de aplicação:

IoT na Indústria 4.0

Em processos amplamente automatizados, por exemplo, os produtos se comunicam com os dispositivos e podem acionar independentemente a próxima etapa de produção. As máquinas reconhecem as falhas de funcionamento e solicitam a manutenção em si. Robôs de fabricação e veículos de transporte trocam informações de forma independente com a logística do armazém. Dessa forma, uma empresa pode usar a Internet das Coisas para flexibilizar seu portifólio e oferecer serviços adicionais.

Como os dispositivos IoT se comunicam entre si na indústria?

Para que os processos industriais sejam automatizados na Internet das Coisas, os dispositivos devem ser capazes de se comunicar entre si sem intervenção humana. Uma infraestrutura machine-to-machine (M2M) permite essa troca de informações, com uma estação de controle central. Um exemplo prático: Uma fábrica produz mercadorias e envia a quantidade de matérias-primas para o servidor via Wi-Fi. O servidor monitora remotamente se a máquina requer manutenção ou novas matérias primas. Além dos sensores, os dispositivos possuem um transmissor para comunicação, com o qual transmite dados via rede de comunicação. O receptor é um centro de controle, como um servidor. Ele coleta as informações, as processa e aciona uma ação com base nos resultados.

IoT em Smart Home

Bem vindo à casa inteligente: A luz se acende e se apaga à noite e medidores inteligentes de eletricidade registram e regulam o consumo da eletricidade. Em uma casa inteligente, vários objetos do cotidiano estão conectados, que são interligados por meio de uma unidade central – chamada de hub ou gateway – e conectados à Internet. Os usuários também podem usar comandos de voz para seu assistente digital para controlar a luz ou música, por exemplo. 

Os dispositivos IoT não podem apenas fornecer mais conforto e eficiência energética, mas também mais segurança: por exemplo, câmeras de vigilância e detectores de fumaça conectados encaminham informações para os dispositivos móveis dos usuários e entram em contato diretamente com serviços de emergência, em caso de necessidade. 

IoT no setor de e-saúde

Dispositivos podem registrar dados de saúde, como pulso ou pressão arterial, e estes dados podem ser analisados com diagramas através de um aplicativo. Além disso, o IoT no setor de e-saúde já está habilitando dispositivos médicos inteligentes, como marcapassos ou monitores de glicose. Se detectarem algum problema, eles alertam o usuário ou o serviço de emergência. 

Dispositivos conectados também estão sendo usados em hospitais: camas inteligentes, por exemplo, fornecem informações sobre taxas de ocupação. Os resultados do laboratório e as medições de vários dispositivos são combinados e registrados de forma centralizada.

IoT em Carros Inteligentes – Veículos Conectados

No futuro, os carros conectados também serão automatizados. Isso também exigirá vários sensores como componentes de IoT: sensores ultrassônicos detectam obstáculos, sensores de radar detectam outros usuários da estrada e medem sua velocidade e posição, e sensores de vídeo fornecem infomações adicionais. 

De acordo com o estudo “Connected Car Effect 2025” da Bosch, sistemas de segurança e funções baseadas em nuvem poderiam evitar 260.000 acidentes com ferimentos somenta na Alemanha, nos EUA e China em 2025. Desde Abril de 2018, todos os carros novos da UE também são equipados com o sistema de chamada de emergência “eCall”, que pode pedir ajuda automaticamente após um acidente, graças ao cartão de celular integrado.

IoT na Cidade Inteligente

O número de megacidades com mais de dez milhões de habitantes também aumentará, de acordo com o Ministério Federal Alemão para Cooperação e Desenvolvimento Econômico. Esse desenvolvimento irá gerar desafios, e as ideias e conceitos estão em diversas áreas como energia, mobilidade, planejamento urbano, administração e comunicação. Aqui estão quatro exemplos:

1. Os semáforos mudam a faixa necessária para verde assim que um caminhão de bombeiros ou ônibus se aproxima
   
2. As luzes da rua ligam ou desligam conforme necessário e podem proporcional maior segurança com a ajuda de câmeras integradas
3. Os sistemas digitais controlam a infraestrutura do transporte público, bem como os sistemas de água, esgoto e reciclagem
4. Os cidadãos podem realizar serviços administrativos online para economizar tempo e papel

Internet das Coisas Robóticas (IoRT)

A IoRT é considerada o próximo estágio da robótica: os robôs se comunicam e aprendem uns com os outros em uma rede digital. O que há de especial nisso é que os robôs podem aprender ativamente uns com os outros sem serem totalmente programados para todos os cenários possíveis de antemão.

Big Data e Segurança no IoT

Os dados são a base da Internet das Coisas. Sua avaliação e análise que tornam a vida cotidiana inteligente. No entanto, quando os dispositivos estão conectados à Internet ou digitalmente, eles também se tornam vulneráveis. Em 2015, dois invasores invadiram o sistema de um carro conectado apenas para mostrar que isso poderia ser feito facilmente. Eles desligaram o motor e ligaram o rádio. No pior dos casos, os criminosos podem até paralisar a infraestrutura de uma região ou de um país inteiro: foi o que aconteceu na Libéria no final de 2016. Segundo relatos, os invasores conectaram milhões de dispositivos IoT para formar uma botnet e, em seguida, realizaram ataques distribuídos de negação de serviço (DDoS). Nesses ataques “DDoS”, solicitações simultâneas de vários dispositivos são enviadas a um servidor – até que ele fique sobrecarregado e incapaz de responder. Os invasores também podem controlar as câmeras de vigilância, espionar usuários ou desligar a transmissão. Dispositivos IoT, como wearables, são muitas vezes protegidos de forma inadequada porque ainda não existem padrões de segurança uniformes aqui. 

Medidas de proteção eficazes incluem gerenciamento de acesso confiável com autenticação de segurança e criptografia dos dados transmitidos. Dispositivos IoT devem, portanto, ser protegidos a fim de combater eficazmente o roubo de dados, fraude, manipulação e outros ataques.

IoT para mais Sustentabilidade

Além dos benefícios econômicos, como a redução de custos na produção, o IoT oferece grande potencial para maior sustentabilidade e um futuro mais ecológico, especialmente na indústria. Um tópico que o Fórum Econômico Mundial abordou em um estudo: 845 das soluções de IoT consideradas tinham potencial para contribuir com as metas de sustentabilidade das Nações Unidas.

1.       Menos matérias-primas e recursos

Os processos digitais e a conexão de sistemas reduzem o consumo de papel. Onde antes todos os documentos eram impressos para arquivamento e classificados em pastas, agora foi criado espaço para coisas novas graças a servidores e sistemas de nuvem.

2.       Eficiência Energética por meio do IoT

Edifícios e casas inteligentes economizam custos de energia medindo o consumo de energia e identificando possíveis economias. Por exemplo, as luzes acendem e apagam automaticamente e todos os sistemas podem ser monitorados e controlados por aplicativos a qualquer momento. Da mesma forma, as aplicações de IoT na indústria de energia são a chave para uma maior eficiência energética. Isso inclui geração e transporte de energia, assim como armazenamento e consumo de energia.

Internet das Coisas: A Contribuição da Infineon

Em toda a Internet das Coisas, é crucial que os dispositivos em rede sejam inteligentes, com baixo consumo de energia e seguros. Isso só é possível graças a tecnologias que empresas de semicondutores como a Infineon estão desenvolvendo ou foram pioneiras. Os produtos e soluções da Infineon são usados em todo o mundo em diversas áreas de IoT:

·       Sensores e Microcontroladores são usados para infraestrutura e sistemas de transporte inteligentes, mas também em casas inteligentes (smart home)

·       Nossas tecnologias de rede sem fio para Wi-Fi e Bluetooth são componentes elementares para a rede inteligente de dispositivo e sistemas (smart connectivity)

·       Na indústria 4.0 (smart factory), os chips de segurança atendem os altos requisitos na indústria, além de sensores especiais, microcontroladores e módulos de energia. Eles ajudam a proteger os sistemas e dispositivos na fábrica inteligente contra invasores

·       A Infineon também equipa carros conectados (smart cars) com sensores de radar, entre outras coisas. Nossas tecnologias de semicondutores também são usadas no campo de autenticação e transmissão de dados criptografados.

Perspectivas: Como é o Futuro do IoT?

O desenvolvimento da Internet das Coisas está sendo impulsionado por várias áreas:

• 5G: Permite transmissões de dados mais rápidos e estáveis. Isso será necessário porque quanto mais dispositivos se comunicarem entre si, maior será o volume de dados. 

• Computação: Os dispositivos IoT poderão processar dados diretamente no dispositivo em que são gerados. Dessa forma, a análise de dados no carro conectado, por exemplo, pode ocorrer ainda mais rapidamente do que a nuvem

• Inteligência Artificial: Computadores e Algoritmos serão capazes de processar problemas de forma independente e se tornar cada vez melhores (aprendizado de máquina). A Internet das Coisas provavelmente só pode desenvolver todo o seu potencial vinculando-a à inteligência artificial.